Lademanagement für Elektrofahrzeuge mit Smart-Meter-Gateway erfolgreich getestet

Am FZI Forschungszentrum Informatik in Karlsruhe wurde im FZI Living Lab smartEnergy eine komplette Smart-Grid-Zelle, vom Energieerzeuger bis zur Ladesäule, im Labor aufgebaut. Zusammen mit dem FZI-Spin-off EnQS wurden im Rahmen des Forschungs- und Demonstrationsprojektes C/sells und der Masterarbeit von Nils Kröner die prototypische Steuerung einer Ladesäule über den sicheren Kommunikationskanal des Smart-Meter-Gateways  gezeigt und erprobt. Auf Basis einer realen Smart-Meter-Gateway-Administration konnte ein aktiver Externer Marktteilnehmer (EMT) umgesetzt werden. Im Rahmen des Projektes wurde die Kommunikation des Netzzustandes nach Netzampelprinzip, die Nutzung des Rückkanals zur Kommunikation des Zustands der Ladesäule, der Versand der Preisprognose sowie konkrete Schalthandlungen umgesetzt.

Die BSI TR-03109 konforme Kommunikationsstrecke vom Endgerät (Wallbox) über das Smart-Meter-Gateway zur Mehrwertanwendung wurden u. a. im Zusammenspiel mit dem MTG Mehrwert-Konnektor,  dem Hardwaresicherheitsmodul (smartHSM) von REINER SCT sowie dem kommunikativ an die Ladesäule angebundenem „Controllable Local System (CLS)“-Steuergerät sichergestellt. Damit konnte das Projektteam den Nachweis erbringen, dass die verwendeten Komponenten und das Gesamtsystem für das gezeigte Szenario praxistauglich sind.

Die sichere Steuerung von dezentralen Erzeugungsanlagen, das Speichern von Energie und das sichere Schalten von Lasten, das durch das Messstellenbetriebsgesetz geregelt wird, stellt in Zukunft einen der wohl wichtigsten Anwendungsfälle der intelligenten Messsysteme dar. Hierzu entwickelte REINER SCT zusammen mit MTG das Hardwaresicherheitsmodul smartHSM,  welches bereits im Oktober 2017 die Zertifizierung als „mini-HSM“ seitens des BSI erhalten hat. Für die prototypische Umsetzung lieferte das Team von FZI und FZI-Spin-off EnQS die Anwendung für das Energiemanagement sowie die Mess- und Kommunikationsinfrastruktur. In Verbindung mit dem MTG-Mehrwert-Konnektor als zentraler Security- und Kommunikationsbaustein wurde so gezeigt, dass nun für aktive EMT, wie z. B. regionale Energieversorger und Stadtwerke, eine kostengünstige sowie skalierbare Lösung für deren sicheren Betrieb von Mehrwertanwendungen zur Verfügung steht.

Auf Basis der gezeigten Umsetzung der Kommunikationsstrecke zwischen Elektrofahrzeugen und aktiven EMT über intelligente Messsysteme bedarf es für den mehrwertbringenden Einsatz des sicheren Kommunikationskanals weiterer Forschungs- und Entwicklungsarbeiten. Insbesondere die Vereinigung der BSI-zertifizierten Kommunikation mit einer netzdienlichen und marktorientierten Ladeoptimierung wird Stadtwerken, Energieversorgern und Netzbetreibern künftig ermöglichen, ihre Stromkunden durch innovative Geschäftsmodelle aktiv an der Energiewende mitwirken und auch monetär teilhaben zu lassen.